[发明专利]真空泵

说明书

技术领域

本发明涉及具备螺纹槽泵部的真空泵。

背景技术

在用于实现真空装置的高真空环境的复合型涡轮分子泵中，在将旋转叶片和固定叶片交替地配置而构成的轴流泵的下游设有螺纹槽泵，该螺纹槽泵由旋转圆筒和与该旋转圆筒对置的固定圆筒构成。

关于该螺纹槽泵，对置的旋转圆筒和固定圆筒之间的间隙越小，排气性能越高，因此，对于构成螺纹槽泵的旋转圆筒部分要求高精度。

因此，通常，旋转圆筒部分为金属制成，并通过与旋转叶片一体地切出而形成，但为了实现具有该旋转叶片和旋转圆筒的旋转体的轻量化，提出有下述技术：将旋转圆筒部分替换为轻量且强度优异的FRP制成(纤维强化树脂制成)的圆筒(例如参照专利文献1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-108752号公报

专利文献2：日本特开2004-278512号公报

发明内容

发明要解决的课题

可是，上述旋转体由于高速旋转而在圆周方向上施加有载荷。并且，旋转圆筒是只有一端被固定于旋转轴的结构，因此，不仅在圆周方向上，在轴向上也被施加有载荷。

因此，FRP制成的旋转圆筒一般是将环绕层和螺旋层交替地层叠而成的多层结构，其中，环绕层是沿圆周方向配置纤维而成的，螺旋层是与轴向带有一些角度地配置纤维而成的。并且，这时，为了使旋转圆筒的材料特性平均化，一般还尽量减小各层的厚度并增加层叠数。

然而，在为上述多层结构的情况下，由于螺旋层中的纤维的重叠、和卷绕纤维时的略微的位置偏移等，而在表面会产生凹凸。

因此，旋转圆筒通常是在以最外层为环绕层的方式卷绕纤维而成形之后，需要对表面的凹凸进行除去加工从而精加工成规定的形状精度。

可是，存在下述问题：由于对表面的凹凸进行除去加工(精加工)，会产生由内部应变(ひずみ)的释放造成的内部应力的不均，旋转圆筒整体会发生形变(歪む)，因而无法使与对置的固定圆筒之间的间隙足够小。

这被认为是由于以下原因造成的：FRP制成的旋转圆筒由至少2种材料(纤维和树脂)形成；环绕层和螺旋层这些纤维定向不同的层被一体化；以及由于材料在树脂硬化时的硬化收缩所引起的形变和热膨胀率的差，会产生大的内部应力。

另外，从另一观点来看，通过对表面的凹凸进行除去加工(精加工)，有时还因为以下原因使得旋转圆筒变形：

A)连续的纤维的切断；

B)各向异性材料层与其它各向异性材料层的应变平衡的破坏；

C)层的规定的部分的纤维的张力的变化。

并且，有时即使不切断纤维，当削去某一部分的树脂层时，该应变平衡也会破坏，从而导致旋转圆筒变形。

另外，从又一观点来看，FRP为与铁等各向同性材料不同的各向异性材料，环绕层和螺旋层的材料特性不同。对于FRP，当在一个硬化工序中使环绕层和螺旋层硬化了的情况下(即，在不是只使环绕层硬化，接着只使螺旋层硬化这一方法，而是在卷绕工序中使环绕层、螺旋层层叠卷绕，并同时一体地使环绕层和螺旋层硬化的情况下)，螺旋层和环绕层保持平衡而维持旋转圆筒。因此，若该平衡发生破坏，则旋转圆筒自身会产生大的变形。换句话说，在对环绕层或螺旋层的一部分进行切削加工而切断纤维，或者即使不切断纤维而削去其树脂层的情况下，存在这样的问题点：在旋转圆筒中应力平衡发生破坏，无法维持旋转圆筒的形状。

本发明解决了上述问题点，提供一种极其优异的真空泵，其能够尽量减小纤维强化树脂制成的旋转圆筒的形变并使旋转圆筒和固定圆筒之间的间隙足够小，相应地实现排气性能的提高。

用于解决课题的手段

参照附图对本发明的主旨进行说明。

涉及一种真空泵，其特征在于，所述真空泵具备螺纹槽泵部，该螺纹槽泵部具备：固定圆筒部2，在其内周面设有螺旋状的螺纹槽部1；以及旋转圆筒部3，其配设在该固定圆筒部2内，所述螺纹槽泵部通过使该旋转圆筒部3旋转，来通过由所述螺纹槽部1和所述旋转圆筒部3的外周面形成的螺旋状的排气流路进行排气，所述真空泵的特征在于，

所述旋转圆筒部3是层叠多个纤维强化树脂层而构成的，最外侧的所述纤维强化树脂层构成为比相邻的层厚。

并且，在技术方案1所述的真空泵的基础上，真空泵的特征在于，最外侧的所述纤维强化树脂层构成为比相邻的层厚25％以上。